Data wykonania: 19.12.2007r.
Wydział: CHEMICZNY
Kierunek: BIOTECHNOLOGIA
TEMAT ĆWICZENIA:
„REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE CUKROWCÓW”
Sekcja:
Sławomir Szczotka
1) Próba Lugola:
Cukrowce o dużych rozmiarach i uporządkowanej strukturze tworzą z jodem barwne
kompleksy.
a) wykonanie doświadczenia:
Do probówek odmierzono po 1 ml roztworu skrobi, laktozy, sacharozy, glukozy i
wody destylowanej. Następnie dodano 1ml płynu Lugola.
b) wynik:
po dodaniu płynu Lugola zmiana barwy z przeźroczystej na ciemnoniebieską
nastąpiła tylko w probówce w której znajdowała się skrobia.
c ) wniosek:
Próba Lugola to doświadczenie, którego wykonanie pomaga w określeniu wielkości cząsteczki cukrowca. Spośród wyżej wymienionych sacharydów zabarwiła się jedynie srobia, co wskazuje, iż jest to wielocukier. Zabarwienie jest wynikiem wiązania jodu przez amylozę, która jest jedną ze składowych cząsteczki skrobi.
2) Próba Benedicta:
Próba Benedicta pozwala na odróżnianie cukrów redukujących od nieredukujących. W tej
próbie wykorzystuje się właściwości redukując niektórych cukrów wynikające z obecności
wolnych grup karbonylowych. Ma to miejsce w przypadku wszystkich monosacharydów
oraz tych dwucukrów, których grupy karbonylowe nie są zablokowane.
Wymienione właściwości powodują, iż w środowisku alkalicznym cukrowce mogą
redukować tlenki i wodorotlenki metali ciężkich, np. miedzi, same ulegając utlenianiu do
kwasów karboksylowych RCHO + 2CuO → RCOOH + Cu2O↓
Odczynnik Benedicta skład się z soli miedzi CuSO24, czynnika alkalizującego Na2CO3 oraz
cytrynianu sodu. Związek o charakterze zasadowym powoduje przejście soli miedzi w
wodorotlenek miedziowy, a oprócz tego w środowisku alkalicznym następuje ujawnienie
grupy karbonylowej cukrowca, gdyż w środowisku tym cukry występują głównie w formie
łańcuchowej. Odczynnik Benedicta, oprócz soli miedzi CuSO4 i czynnika alkalizującego
Na2CO3, zawiera również cytrynian sodu; zapobiega to wypadaniu nierozpuszczalnego w
wodzie wodorotlenku miedziowego. W obecności cytrynianu tworzy się rozpuszczalny
kompleks miedziowy, który w miarę reakcji wolnych jonów Cu+, ulega rozpadowi,
dostarczając nowych jonów miedziowych. Jony te, redukowane
a) wykonanie doświadczenia:
Do probówek dodano po 0,5 ml cukrów:
glukozy, laktozy, sacharozy i wody destylowanej
Następnie do każdej dodano po 2,5 ml odczynnika Benedicta. Próbówki wymieszano i umieszczono na 5 min we wrzącej łaźni.
b) wynik:
W próbówkach zawierających glukozę i laktozę pojawił się czerwony osad. Brak osadu w pozostałych próbówkach, a także próbówce z wodą destylowaną.
c) wniosek:
Próba Benedicta pozwala na określenie cukrów posiadających właściwości redukujące. O pozytywnym wyniku próby mówi się wówczas, kiedy wydzieli się czerwony osad, który to jest osadem tlenku miedzi. Właściwości redukujące cukrów wynikają z obecności wolnych grup karbonylowych, zatem oczywiste jest, iż wszystkie badane monosacharydy posiadają tę właściwość.
3) Próba Barfoeda
Próba Bafroeda pozwala odróżnić cukry proste, od dwucukrów redukujących. Redukcję
jonów miedziowych prowadzi się w środowisku lekko kwaśnym (rozcieńczony kwas
mlekowy) i w tych warunkach reakcja przebiega znacznie wolniej niż w środowisku
zasadowym, przy czym jej szybkość jest różna dla cukrów prostych i dwucukrów
redukujących. Wolna grupa karbonylowa dwucukrów jest mało reaktywna i związki te
ujawniają swój charakter redukujący dopiero po dłuższym ogrzewaniu (15minut), gdy
zajdzie hydroliza.
a) wykonanie doświadczenia:
Do probówek dodano po 1 ml roztworów :
glukozy, laktozy, sacharozy, wody destylowanej
Do każdej z nich dodano po 1 ml odczynnika Barfoeda, po czym wstawiono do wrzącej łaźni na 5 min i 25 min, odpowiednio monosacharydy i disacharydy z polisacharydami.
b) Wynik.
5 min - W próbówkach zawierających monosacharydy zaobserwowano wydzielenie się czerwonego osadu, a w próbówkach zawierających disacharydy i polisacharyd oraz wodę zaobserwowano pojawienie się białego osadu.
25 min - W próbówkach zawierających laktozę zaobserwowano zabarwienie się osadu na kolor czerwony
c) Wnioski:
W tej próbie także wykorzystuje się właściwości redukujące cukrów, jednak reakcje prowadzi się w środowisku kwaśnym, co zmniejsza szybkość reakcji. W prosty sposób można było odróżnić redukujący monosacharyd od redukującego disacharydu, poprzez otrzymanie w określonym czasie czerwonego osadu. Czerwony osad świadczy o pozytywnej próbie. Próba Barfoeda potwierdziła właściwości redukujące badanych przez nas monosacharydu - glukozy oraz disacharydu - laktozy.
Wykazała także brak tych właściwości u sacharozy - badanego polisacharydu.
4) Próba Seliwanowa:
Pod działaniem kwasu solnego ketozy znacznie łatwiej niż aldozy przekształcają się w
pochodne furfuralowe, które w kondensacji z rezorcyna (dwufenol) tworzą czerwone
produkty. Jeśli więc ogrzewać się będzie badaną próbkę z odczynnikiem seliwanowa w
obecności 3-krotnie rozcieńczonego kwasu solnego, tworzące się zabarwienie świadczyć
będzie o obecności ketozy. Natomiast po dłuższym okresie ogrzewania następuje
izomeryzacja aldoz na ketozy i wynik będzie również dodatni.
a) wykonanie doświadczenia:
Do probówek odmierzono po 1 ml: glukozy, fruktozy, sacharozy, laktozy i wody destylowanej
Do każdej probówki dodano 1 ml odczynnika Seliwanowa i ogrzewano we wrzącej łaźni przez ok. 10 min.
b) Wynik:
Zaobserwowano zabarwienie roztworu na kolor czerwony w próbówce z fruktozą, a na jasny czerwony z sacharozą. W pozostałych brak zabarwienia
c) Wnioski:
Próba Seliwanowa pozwala na odróżnienie ketoz od aldoz. Pod wpływem kwasu solnego i odczynnika Seliwanowa ketozy tworzą czerwone zabarwienie, co świadczy o obecności grup ketonowych. Zatem pozytywnym wynikiem jest próba z fruktozą. Jednak sacharoza również zabarwiła się na kolor jasno czerwony. Wynikiem takiego zabarwienia jest jednak rozpad pod wpływem podgrzewania na glukozę i fruktozę, a ta ostania spowodowała zabarwienie roztworu, jednak nie na kolor czerwony, a jasno czerwony. Brak zabarwienia w pozostałych probówkach świadczy o braku obecności grup ketonowych w pozostałych sacharydach.